紅外吸收光譜分析與紅外光譜儀(已修改)
2025-05-14 01:51 本頁面
【正文】 紅外吸收光譜分析與紅外光譜儀 內(nèi)容摘要 概述 紅外吸收光譜基本原理 紅外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)關(guān)系 紅外分光光度技術(shù) 紅外吸收光譜法的應(yīng)用 2022/5/30 電磁波譜 是將電磁波（電磁輻射）按波長（或頻率、或能量）順序排列得到的。 不同波長的電磁波按照其波長范圍分為不同的區(qū)域，不同區(qū)域的電磁波，是由不同的機(jī)理的產(chǎn)生。 2022/5/30 電磁波譜 其中，中紅外區(qū)（ 即 4 000400cm1）是研究和應(yīng)用最多的區(qū)域，通常說的 紅外光譜就是指中紅外區(qū)的紅外吸收光譜 。 （ 1）近紅外區(qū)： （ 128204000cm1），主要用于研究分子中的 OH、 NH、 CH鍵的振動倍頻與組頻。 （ 2）中紅外區(qū) ： （ 4000400cm1）， 主要用于研究大部分有機(jī)化合物的振動基頻。 （ 3）遠(yuǎn)紅外區(qū)： 25300μm （ 40033cm1）， 主要用于研究分子的轉(zhuǎn)動光譜及重原子成鍵的振動。 概 述 紅外吸收光譜又稱為 分子振動 — 轉(zhuǎn)動光譜 。 當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時，樣品中的分子吸收某些頻率的輻射，產(chǎn)生 分子振動和轉(zhuǎn)動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷 ，使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的 透射光強度減弱 。記錄紅外光的百分透射比與 波數(shù) 或波長關(guān)系的曲線，就得到紅外光譜。 什么是紅外吸收光譜？ )(10)(41mcm??? ??T σ 曲線 → 前疏后密 Tλ 曲線 → 前密后疏 典型的紅外光譜圖 橫坐標(biāo)可用波長 λ和波數(shù) σ 表征。 縱坐標(biāo)為百分透射比 T%。 ：由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生的強吸收峰，稱為 基頻峰 (強度大 )； ：由基態(tài)直接躍遷到第二、第三等激發(fā)態(tài)，而產(chǎn)生的弱吸收峰，稱為倍頻峰； ：兩個基頻峰頻率相加而形成的峰 。 常用的紅外光譜術(shù)語 紅外吸收光譜基本原理 產(chǎn)生紅外吸收的條件 物質(zhì)吸收紅外輻射應(yīng)滿足兩個條件： （ 1）輻射與物質(zhì)之間有相互作用； （ 2）輻射光具有的能量與物質(zhì) 分子發(fā)生振動 躍遷時所需的能量相等； ?E振 =~ eV ?E轉(zhuǎn) =~ eV 分子的振動的基本類型 ? 伸縮振動：原子沿鍵軸方向伸縮，鍵長發(fā)生變化而鍵角不變的振動稱為伸縮振動。用符號 v表示。它又分為對稱（ vs）和不對稱（ vas）伸縮振動。 振動時鍵長發(fā)生變化，鍵角不變。 亞甲基 ?對同一基團(tuán)來說， 不對稱伸縮振動的頻率要稍高于對稱伸縮振動。 ? 變形振動（或彎曲振動）：基團(tuán)鍵角發(fā)生周期變化而鍵長不變的振動稱為變形振動，彎曲振動又分為面內(nèi)和面外彎曲振動。 +、 分別表示垂直紙面向上和向下的運動 亞甲基 每個原子在空間都可以沿著 x、 y、 z軸方向運動，如果分子由 n 個原子組成，其運動自由度就有 3n 個，這 3n個運動自由度中，包括 3個分子整體平動自由度，3個分子整體轉(zhuǎn)動自由度，剩下的是分子的振動自由度。 對于非線性分子振動自由度為 3n－ 6； 對于線性分子，其振動自由度是 3n－ 5。 基本振動的理論數(shù) 每個振動自由度相應(yīng)于紅外光譜圖上一個 基頻吸收帶 。當(dāng)△ V =1時， 0→ 1振動能級的躍遷，稱為基本振動頻率或基頻吸收帶
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